一、色素炭黑的相關檢測指標介紹
GB/T 7044-2013規定的色素炭黑檢測指標主要有黑度、粒徑、吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、揮發分、流動度、總比表面積、45μm篩余物、雜質這幾個指標。色素炭黑出廠檢驗,僅需要檢測吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、黑度、流動度、45μm篩余物、雜質一共9個項目即可。而型式檢驗則要求所有指標全檢。下面我們就色素炭黑的(de)關鍵指標重(zhong)點講解一下。
1、黑度和粒徑檢測分析
黑(hei)(hei)(hei)度(du)和(he)(he)粒(li)徑這兩項指(zhi)標是色(se)(se)素(su)(su)(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)重要分類依據。而且黑(hei)(hei)(hei)度(du)直接(jie)(jie)(jie)與炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)粒(li)徑相關(guan),粒(li)徑越(yue)(yue)小,比表面積愈大,炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)黑(hei)(hei)(hei)度(du)越(yue)(yue)高。GB/T 7044-2013根據黑(hei)(hei)(hei)度(du)和(he)(he)粒(li)徑將色(se)(se)素(su)(su)(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)分成三大類即高色(se)(se)素(su)(su)(su)接(jie)(jie)(jie)觸法(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)或(huo)高色(se)(se)素(su)(su)(su)爐法(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)、中色(se)(se)素(su)(su)(su)接(jie)(jie)(jie)觸法(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)或(huo)中色(se)(se)素(su)(su)(su)爐法(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)、普通(tong)色(se)(se)素(su)(su)(su)接(jie)(jie)(jie)觸法(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)或(huo)普通(tong)色(se)(se)素(su)(su)(su)爐法(fa)(fa)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)。黑(hei)(hei)(hei)度(du)測(ce)定可以根據GB/T 7048-2012《色(se)(se)素(su)(su)(su)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)-黑(hei)(hei)(hei)度(du)的(de)測(ce)定》的(de)方法(fa)(fa)來(lai)檢(jian)測(ce)。
2、表面化學性能檢測分析
加熱減量、揮(hui)(hui)發(fa)分(fen)、流動(dong)(dong)度等是(shi)色(se)素(su)炭(tan)黑表(biao)面(mian)(mian)化學性能(neng)(neng)(neng)表(biao)現的關鍵指標。色(se)素(su)炭(tan)黑表(biao)面(mian)(mian)具有(you)不同的含氧官(guan)能(neng)(neng)(neng)團(tuan),這些含氧官(guan)能(neng)(neng)(neng)團(tuan)越高(gao)則(ze)(ze)揮(hui)(hui)發(fa)分(fen)則(ze)(ze)越高(gao),而色(se)素(su)炭(tan)黑表(biao)現出的色(se)調可調性能(neng)(neng)(neng)就越好。揮(hui)(hui)發(fa)分(fen)含量檢測(ce)(ce)可以(yi)依(yi)據(ju)GB/T 7047-2006《色(se)素(su)炭(tan)黑-揮(hui)(hui)發(fa)分(fen)含量的測(ce)(ce)定》,流動(dong)(dong)度檢測(ce)(ce)可以(yi)依(yi)據(ju)GB/T 7052-2012《色(se)素(su)炭(tan)黑-流動(dong)(dong)度的測(ce)(ce)定》。
3、比表面積檢測分析
為什么要(yao)(yao)檢測(ce)比表(biao)面積?那(nei)是因(yin)為色素炭黑屬(shu)于表(biao)面大的(de)物質(zhi)、所(suo)以具有一定(ding)的(de)吸(xi)(xi)濕性能。而且如果(guo)吸(xi)(xi)濕性能超(chao)標,則對色素炭黑的(de)包裝、貯(zhu)存、運輸(shu)等過程,產(chan)生(sheng)不必要(yao)(yao)的(de)麻煩、甚至影響最終的(de)交貨質(zhi)量。此外(wai)如果(guo)色素炭黑比表(biao)面積不統一,吸(xi)(xi)濕量過大,除了(le)會對加(jia)工帶來麻煩外(wai),還會要(yao)(yao)求進行特殊包裝處理,增(zeng)加(jia)生(sheng)產(chan)成本。
當(dang)然,色(se)素炭(tan)黑的(de)(de)檢測指標(biao)(biao)還有其他好幾項。其實概(gai)況來(lai)講就是(shi)對色(se)散度(du)、覆蓋力、流動(dong)性(xing)、相(xiang)容(rong)性(xing)、穩定(ding)性(xing)、明暗度(du)等(deng)幾個常見(jian)母(mu)料(liao)質(zhi)量(liang)性(xing)能的(de)(de)要求(qiu),延伸出的(de)(de)指標(biao)(biao)規定(ding)。色(se)素炭(tan)黑在垃圾袋、塑料(liao)袋、電纜(lan)材料(liao)等(deng)產(chan)品(pin)的(de)(de)制造中應用(yong)極為常見(jian),所以我們一定(ding)要通過檢測,把好質(zhi)量(liang)關,避(bi)免造成不必要的(de)(de)損失(shi)。
二、 色素炭黑的黑度和什么有關系
1、平均原生粒徑
色素炭黑(hei)(hei)(hei)的平均原生(sheng)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)常稱為(wei)粒(li)徑(jing)(jing)(jing),是(shi)(shi)(shi)炭黑(hei)(hei)(hei)重要指標(biao)之一。炭黑(hei)(hei)(hei)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)的大(da)(da)小,在很大(da)(da)程(cheng)度(du)上是(shi)(shi)(shi)由其生(sheng)產工(gong)藝(yi)(yi)決定的。在爐法(fa)工(gong)藝(yi)(yi)生(sheng)產的炭黑(hei)(hei)(hei),是(shi)(shi)(shi)色素炭黑(hei)(hei)(hei)原生(sheng)粒(li)子(zi)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)的變化范圍最大(da)(da)的工(gong)藝(yi)(yi);從10納(na)米到80納(na)米。原生(sheng)粒(li)子(zi)的平均粒(li)徑(jing)(jing)(jing)和(he)粒(li)徑(jing)(jing)(jing)分布從根(gen)本上決定了色素炭黑(hei)(hei)(hei)的性能,特別(bie)是(shi)(shi)(shi)其黑(hei)(hei)(hei)度(du)和(he)著色力。
2、結構
原(yuan)始粒子(zi)(zi)的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)(ji)程(cheng)度通(tong)常(chang)被稱(cheng)為"結(jie)(jie)構(gou)(gou)"。主(zhu)要(yao)分為兩種,一種是(shi)(shi)高結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭黑(hei)(hei)(hei)(高聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)(ji)度的(de)(de)(de)炭黑(hei)(hei)(hei)被稱(cheng)為高結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭黑(hei)(hei)(hei));另一種是(shi)(shi)低(di)結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭黑(hei)(hei)(hei)(低(di)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)(ji)度的(de)(de)(de)炭黑(hei)(hei)(hei)則(ze)被稱(cheng)為低(di)結(jie)(jie)構(gou)(gou)炭黑(hei)(hei)(hei))。色素炭黑(hei)(hei)(hei)原(yuan)生粒子(zi)(zi)并非單獨的(de)(de)(de)分離狀態存(cun)在(zai),它們也會形成聚(ju)(ju)(ju)熔體(ti)和(he)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)(ji)體(ti)。爐(lu)法(fa)炭黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)(ji)程(cheng)度可以通(tong)過工藝(yi)的(de)(de)(de)變化來調(diao)整(zheng);而接觸法(fa)炭黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)(ji)程(cheng)度因其開(kai)放式(shi)的(de)(de)(de)工藝(yi)則(ze)很難調(diao)控(這(zhe)里需(xu)要(yao)有(you)經驗的(de)(de)(de)技(ji)術人員進行調(diao)節)。
3、表面活性
主(zhu)要(yao)由(you)碳(tan)元素組(zu)成(cheng)(cheng),其中含(han)碳(tan)量(liang)為90%~99%左右,也會含(han)有(you)少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)(de)氧、氫、氮和硫等元素。這(zhe)里(li)所說的(de)(de)(de)(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)活性(xing)(xing)(xing),對于(yu)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)是指在炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)粒子表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)含(han)氧表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)基團的(de)(de)(de)(de)多少(shao),這(zhe)些酸(suan)性(xing)(xing)(xing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)基團主(zhu)要(yao)為羧基、酚(fen)羥基、醌基、內酯基等;對于(yu)堿性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)是指炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)堿性(xing)(xing)(xing)氧化物,它(ta)們影響著炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)(de)理化性(xing)(xing)(xing)能(neng),如潤濕分(fen)散性(xing)(xing)(xing),催(cui)化活性(xing)(xing)(xing)以及電化學性(xing)(xing)(xing)能(neng)。
三、色素炭黑黑度為什么越低越好
黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)是指顏(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的深度(du)(du)和(he)純(chun)度(du)(du),通常(chang)用(yong)光學儀器測量(liang)。黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)高,顏(yan)(yan)色(se)越(yue)(yue)(yue)深,但也意味著顏(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)中的雜(za)質和(he)不純(chun)物質越(yue)(yue)(yue)多。如果顏(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)中的雜(za)質和(he)不純(chun)物質過多,會影響到顏(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的質量(liang)和(he)穩定性,甚至(zhi)會對使用(yong)效(xiao)果產生負面影響。因此,黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)高并不一定意味著顏(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)質量(liang)好。顏(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)與其粒(li)度(du)(du)和(he)分散(san)(san)性密切(qie)相(xiang)關。粒(li)度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)細,分散(san)(san)性越(yue)(yue)(yue)好,顏(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)就越(yue)(yue)(yue)低(di),因此得出色(se)素炭黑(hei)(hei)(hei)黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)為什么(me)越(yue)(yue)(yue)低(di)越(yue)(yue)(yue)好這個結論。